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制造吹塑玩具應該選擇哪些材料?

2019-09-28

吹塑玩具對材料的要求較低,選擇范圍較寬。吹塑玩具材料的選擇要綜合考慮導熱性、強度、耐磨性、耐腐蝕性、拋光性、成本以及所用塑料與生產批量等因素。例如,對會產生腐蝕性揮發物的塑料(如PVC、聚丙烯腈、聚甲醛等),要采用耐腐蝕性材料來制造模具或在模腔上鍍覆耐腐蝕金屬。制造吹塑玩具的材料主要有以下幾種。

(1)鋁。鋁是吹塑玩具較早采用也是目前普遍采用的材料。鋁的導熱性能好、機械加工性與可延性好、密度低,但硬度低、易磨損。鋁合金的耐磨性會高些。鑄鋁的韌性較低,故夾坯嵌塊要由鋼或銅鉸合金制造。鋁模具的使用壽命約為10萬~20萬次。 鋁具有多孔性,有時會滲入微量的塑料熔體,影響吹塑制品的外觀性能。這可通過在模腔上涂覆密封膠來解決,但這會降低制品與模壁之間的傳熱性能。

(2)銅基合金。銅鋇合金是吹塑玩具較常采用的一種材料,其具有很好的導熱性能、硬度、耐磨性、耐腐蝕性和機械韌性。主要缺點是成本高,機械加工性能比鋁差(機械加工時間要比鋁長約1/3),其密度約為鋁合金的3倍,這進一步提高了成本(單位體積銅鉑合金的價格約為鋁的6倍)。銅被合金可熱處理,以提高硬度(達HRC40)。

銅鉆合金可通過機械加工、鑄造與熱擠壓來制造模具。含鈹較高(如1.8%~2.0%)的銅鈹合金硬度較高,要采用機械加工方法;若要通過鑄造來制造形狀不規則的模具時,要選用含鈹較低(如1.65%)的銅鈹合金。銅鈹合金多數用于制造夾坯嵌塊,與鋁模具配合使用。有時(尤其是對腐蝕性塑料)整套吹塑玩具均由銅鈹合金制成。例如,銅鈹合金不會被PVC加工產生的氯化氫所腐蝕,還可防止冷卻通道中水的結垢,避免傳熱效率降低。銅鈹合金模具易于通過焊接或鑲嵌法來修補。

欽對人體健康有害,吸入鉸粉塵對肺有損害,它還被杯疑是一種致癌物質,因此在機械加工與鑄造時應加以注意。

除銅鈹合金外,可用于制造吹塑玩具的還有Ni/Si/Cu、Cr/Cu和鋁/青銅合金,其中前兩種合金的導熱性能分別約為銅鉑合金的2倍和3倍。

(3)鋼。鋼主要用于制造PVC與工程塑料的吹塑玩具,這是因為鋼的硬度、耐磨性和韌性極高,通過蝕刻模腔可使制品取得很好的表面花紋。鋼的主要缺點是導熱性能差,要通過冷卻系統的設計及冷卻流體的溫度與流動狀態等來補償。腐蝕性塑料(如PVC)的模具要采用不銹鋼制造。鋼模具可采用機械加工、冷擠壓、鑄造或焊接(對大型模具)來制造。


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